单井电阻加热采油技术研究

根据电磁场理论,能量守恒原理和两相流原理,给出了单井电阻加热油藏的数学模型,利用数学模拟方法研究了油藏电导率和油层厚度对电热效率的影响以及电阻加热油藏中的温度分矶布问题,讨论了输入电功率对原油采收率的影响,数值计算结果表明,输入电功率越高,原油采收率增加的幅度增大,随着无因次油藏电导率的减小,电热效率提高,有效加热半径也增大,在电阻加热油藏工艺中应防止电极处出现温度过高的现象。     

电加热油藏采油物理模拟研究

根据方程分析法,结合工程判断,导出了一套电加热油藏采油物理模拟相似准则。建立了低压三维电加热油藏采油物理模型系统,提出了进行电加热油藏采油物理模拟的实验方法。在此基础上,对单井电加热油藏采油进行了物理模拟实验研究。研究结果表明,单井电加热油藏能够在油藏中建立起稳定的温度分布,有效地提高油藏温度。油藏温度是井筒径向距离的函数,温度沿径向距离近似地按指数规律衰减。对于有一定冷采产量的稠油油藏,选用周期性加热采油生产方式,其经济效益较好;对于冷产量很低或没有冷采产量的稠油油藏,宜选用周期性焖井预热采油生产方式,并根据油藏特点和产出液情况优化焖井预热时间和生产周期。在相同的加热时间内,加热电功率大,油藏温度高,但并不是越大越好,当功率达到一定程度以后再提高加热功率,油藏温度增加并不明显。在电加热油藏的采油生产过程中,电加热功率不稳定,随生产时间变化。油层电导率低时,输入电能利用率高,加热效果好。     

电加热油藏采油物理模拟研究

根据方程分析法 ,结合工程判断 ,导出了一套电加热油藏采油物理模拟相似准则。建立了低压三维电加热油藏采油物理模型系统 ,提出了进行电加热油藏采油物理模拟的实验方法。在此基础上 ,对单井电加热油藏采油进行了物理模拟实验研究。研究结果表明 ,单井电加热油藏能够在油藏中建立起稳定的温度分布 ,有效地提高油藏温度。油藏温度是井筒径向距离的函数 ,温度沿径向距离近似地按指数规律衰减。对于有一定冷采产量的稠油油藏 ,选用周期性加热采油生产方式 ,其经济效益较好 ;对于冷采产量很低或没有冷采产量的稠油油藏 ,宜选用周期性焖井预热采油生产方式 ,并根据油藏特点和产出液情况优化焖井预热时间和生产周期。在相同的加热时间内 ,加热电功率大 ,油藏温度高 ,但并不是越大越好 ,当功率达到一定程度以后再提高加热功率 ,油藏温度增加并不明显。在电加热油藏的采油生产过程中 ,电加热功率不稳定 ,随生产时间变化。油层电导率低时 ,输入电能利用率高 ,加热效果好。     

声波涡流法采油技术的研究与试验分析

为进一步尝试采油的新技术,研究了声波、涡流对流体的影响,V选择了鄯善采油厂和中原油田采油一厂油井作为试验井.结果表明,在声波涡量的综合作用下,可以使垢层破裂、滑脱,使原油质点从吸附状态变为游离状态,使油、水的渗流速度和渗流量提高,最终使产液中的液、气、固三相高度溶融并乳化,从而起到防腊、防垢、降黏、增油的作用.分析了现场的试验数据,表明实现了明显的节能效果,有效延长了加药清蜡周期,运行安全可靠,对油层无伤害,对岩层无污染,提高了原油的采收率.     

边水驱油藏调剖技术

针对边水驱油藏的地质及开发特点,提出了边水调剖技术,同时对调剖井点的选择、调剖剂的筛选、调剖剂用量的确定、调剖施工工艺等配套技术进行了研究。通过向优选的调剖井注入调剖剂,可以控制边水的侵入方向和推进速度,从而增大波及系数,提高最终采收率。2000年5月到11月,对高104—5区块8口井进行了边水调剖试验,共注入调剖剂18516m^3。调剖后,内部井的含水率下降、产量回升,明显提高了区块的采收率。数值模拟预测结果表明,调剖增油超过7000t,投入产出比大于1：2。     

随机游动模拟和几何特征研究

应用数值模拟和幂律分析相结合的方式，对格和渗滤网络上的随机游动所产生的构型进行了模拟和分析，确定了轨迹结构的主轴矩和非球性指标。应用统计分析方法对数值模拟的结果进行了分析，确定了主轴矩和非球性指标的概率分布密度，并应用分形几何的理论分析了轨迹结构的分形特征和相关的分形指标。所采用的方法和得到的结论可应用于扩散过程、聚集过程和分形生长现象的分析。     

任11碳酸盐岩油藏注CO2提高采收率研究

许多碳酸盐岩油藏进入高含水开发期,如何挖潜,进一步提高采收率是目前的主要工作方向。目前任11碳酸盐岩油藏存在单井产油量低,注入水利用系数低,水驱效率越来越差的问题。因此需要探索新途径,以便进一步发挥油藏生产潜力。分析了任11油藏注CO2提高采收率的机理,开展了任11油藏注CO2提高采收率的数值模拟研究。针对研究区块的地质及开发特点,建立了相应的三维数值模型,在水驱历史拟合的基础上,应用数值模拟技术从注气强度、注气方式、注气部位,生产气油比控制等方面进行了优化研究。油藏注CO2方案模拟计算20年,产油量显著上升,采用注CO2可比目前开发方式提高采收率3.5%左右。     

直流电动—水动力驱油机理研究

根据物理－化学物体动力学理论,从多孔介质渗流的毛管模型出发,建立了储层条件下电动力－水动力耦合公式。利用该理论公式和Buchkly-Leverett模型,探讨了恒速注水电动－水动力驱油机理,利用该机理对国内外两个典型实验结果进行了拟合。结果表明,在储层条件下,由电动力引起的电渗作用是提高水驱油采收率的重要因素之一,且电加热作用可以降低原油粘度,从而提高水驱油采收率。当直流电场的电位梯度为7．5V／cm时,电加热可以提高原油采收率13％左右,而电动力仅可以提高采收率2％左右。直流电场作用可以降低水油比,施加5．0V／cm的电场,当注入3倍孔隙体积水时,水油比减少了16％。     

井下低频振动提高原油采收率技术研究

目的探讨井下低频振动提高原油采收率技术机理。方法应用质量守恒定律、能量守恒定律、达西定律、流体动力学等基本原理研究了低频振动波作用下油层流体的数学模型,将室内实验和数值模拟技术相结合定量地研究了低频振动对原油黏度、界面张力、毛管压力、产水率及产水率上升速度的影响。结果低频振动采油技术能够提高原油产量10%~25%,大幅度降低原油黏度,降低界面张力1~2 mN/m;振动可以降低油井产水率10%左右,且明显降低产水率上升速度。结论低频振动提高采收率技术机理在于低频波对油层流体物理性质的改善和储层储渗性能的提高,在油田增产技术中具有较明显的应用效果和可行性。     

边水驱油藏调剖技术

针对边水驱油藏的地质及开发特点 ,提出了边水调剖技术 ,同时对调剖井点的选择、调剖剂的筛选、调剖剂用量的确定、调剖施工工艺等配套技术进行了研究。通过向优选的调剖井注入调剖剂 ,可以控制边水的侵入方向和推进速度 ,从而增大波及系数 ,提高最终采收率。 2 0 0 0年 5月到 1 1月 ,对高 1 0 4 5区块 8口井进行了边水调剖试验 ,共注入调剖剂 1 851 6m3。调剖后 ,内部井的含水率下降、产量回升 ,明显提高了区块的采收率。数值模拟预测结果表明 ,调剖增油超过 70 0 0t,投入产出比大于 1∶2。     

水平井稠油开采中电加热井筒的抽汲工况

根据传热学和两相流原理，计算了包括圆弧段在内的沿井深的温度和压力分布，算出了最大和最小的悬点载荷，并求得了悬点载荷与井筒电加热强度及抽汲速度间的关系，为避免抽油杆的断脱提供了分析依据     

电伴热采油和输油工程设计

在稠油和高凝油开采与输送过程中，电伴热工艺已得到广泛应用。针对各种电伴热系统，确定了电伴热状态下井筒和输油管道的温度场、压力场、合理的伴热深度（长度）及伴热功率，求出了自控温伴热电缆伴热各段的长度，并对电伴热采油工况进行了分析。研究结果表明，可以根据原油的性质选择伴热深度、强度及抽汲工况参数，根据节能原则、电缆成本和现场条件选择电伴热系统。     

重力热管伴热改善稠油井井筒传热损失的研究

根据重力热管作用原理,结合井筒传热过程,建立了稠油生产井中采用热管伴热方式时井筒热损失的计算模型,利用该模型分析了重力热管改善井筒热损失的原理。在此基础上,讨论了主要工艺参数对热管井井筒热损失的影响,结果表明：随着井底温度升高、产液量增加、热管下入深度加深,井筒热损失增大,其中,产液量对热损失的影响尤为显著。现场试验及理论研究表明：在不消耗额外能量的前提下,重力热管能够利用深部流体自身的能量提高井筒上部流体的温度,降低传热过程中的热损失,进而改善井筒温度分布剖面。该方法可以减小产出液在井下管道上升过程中的流动阻力,从而降低抽油机的负荷,实现低能耗对井筒流体加热的目的。     

稠油油藏水平井热采吸汽能力模型

目前在利用水平井进行稠油注蒸汽热采时,都认为蒸汽在注入过程中是均匀扩散到地层中的,简单的利用MaxLangenheim公式计算加热区面积。通过对地层的吸汽能力进行研究,得出了稠油油藏水平井热采的吸汽能力模型,该模型不仅考虑了热传递的影响,还考虑了蒸汽内能和摩擦损失能量的影响,并利用该模型开发了一套稠油油藏水平井热采分析软件(HHTS)。用所开发的软件对辽河油田冷42块油藏进行了计算,为稠油热采和水平井热采参数设计提供了理论参考依据。实际研究表明,蒸汽在注入过程中并不是均匀扩散到地层中,而是呈现某种数学分布,注汽速度与油藏参数、地层的吸汽能力和蒸汽的物性参数有关,即蒸汽的注入压力和注入流量并不是相互独立的变量,两者之间存在着一种数学关系。     

马寨油田分层开采提高采收率研究

马寨油田为低渗透强亲水油藏,层间渗透率差异大,原油粘度低,井网密度大。由于多年的合采使油田综合含水高达92.9%,工业采出程度仅为76.6%。结合马寨油田的开采特点,论述了分层开采提高采收率的潜力,通过岩心实验证明了马寨油田分层开采可以提高采收率,现场应用结果证实了该结论。为该油田的层间产能接替提供了一个有效的开发方式,对同类油田也具有普遍的指导意义。     

超稠油双管泵下掺蒸汽井筒加热降粘举升工艺

根据传热学和两相流原理,建立了超稠油双管泵下掺蒸汽井筒加热降粘举升过程中蒸汽与产液沿井筒传热与流动的热力学模型。计算了蒸汽与产液沿井筒的温度分布和压力分布,进行了抽油杆柱受力分析与抽油杆柱设计。运用该模型对辽河油田一口井的超稠油双管泵下掺蒸汽井筒加热降粘效果进行了分析计算,结果表明,只要加大掺汽量或提高蒸汽干度,该项工艺可用于超稠油开采。这一结果为避免抽油杆柱的断脱提供了分析依据。     

水平井井身轨迹对底水油藏开采效果的影响

建立了底水油藏水平井开采三维物理模型,通过改变水平井狗腿位置以及距底水高度,研究了水平井不同井身轨迹对水平井产能、底水与井筒压力梯度、含水率及采收率的影响。研究结果表明,凹型水平井狗腿远离跟部含水率上升较缓,无水采油期较长。凹型水平井狗腿位于中部时,狗腿深度较浅的模型采收率较高。注入冻胶堵剂成胶后底水开采,凹型水平井狗腿位于跟部的模型提高采收率幅度较高。实验结果符合实际油藏状况,为底水油藏水平井优化设计和现场堵水选井提供了参考。     

剩余油分布规律的精细数值模拟

以胜二区沙二段８ 单元为研究对象,建立了该开发单元储层物性和原油物性随不同开发阶段变化的数值模型,并在此基础上进行了精细油藏数值模拟研究。研究结果表明,渗透率、原油粘度和密度随不同开发阶段的变化对剩余油分布和油田开发效果影响均较大。对注水开发历史较长的油田,在进行精细油藏数值模拟时,应该考虑渗透率和原油物性随时间的变化,从而为进入注水开发的老油田的挖潜上产提供可靠的决策依据。通过对８单元的精细油藏模拟,掌握了目前该单元的剩余油分布规律和水淹状况,并成功地指导了该单元开发调整方案的设计和实施